(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
側構体に形成されたドア用開口部の上部に配置され、ドアをスライドさせて前記ドア用開口部を開閉するドア開閉装置と、前記側構体のうち前記ドア開閉装置が配置された範囲のドア上部とを含む鉄道車両のドア部構造において、
前記ドア開閉装置は、前記ドアを吊り下げた状態でスライドさせるリニアガイドと、そのリニアガイドに支持されたドアをスライドさせる動力を出力するアクチュエータとを有するものであり、
前記側構体は、前記ドア上部の構体厚が当該ドア上部下方の部分と一致するように形成されたものであること、
前記リニアガイドが、断面が円形状のレールと、前記レールを囲んで前記レールに沿って摺動するスライダを備えること、
を特徴とする鉄道車両のドア部構造。
【請求項２】
請求項１に記載する鉄道車両のドア部構造において、
前記側構体は、外板に骨部材を接合したものであって、縦骨として車体高さ方向に配置された前記骨部材が、前記ドア上部と前記ドア上部下方の部分とで同じ形状のものが使用されていることを特徴とする鉄道車両のドア部構造。
【請求項３】
請求項１に記載する鉄道車両のドア部構造において、
前記側構体は、車体長手方向に押し出し成形された押出中空形材が、押し出し方向と直交する車体高さ方向に突き合わせて接合されたものであり、前記ドア上部と前記ドア上部下方の部分とで同じ形状のものが使用されていることを特徴とする鉄道車両のドア部構造。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載する鉄道車両のドア部構造において、
前記ドア開閉装置は、前記アクチュエータがエアシリンダであることを特徴とする鉄道車両のドア部構造。
【請求項５】
請求項４に記載する鉄道車両のドア部構造において、
前記ドアは、前記ドア用開口部を塞ぐ２枚のドアであって、
前記ドア開閉装置は、一対のプーリに掛け渡されたベルトに一対のスライドバーが固定され、前記エアシリンダのピストンロッドが、一方の前記スライドバーと一方のドアに連結され、他方の前記スライドバーに他方のドアが連結されたものであることを特徴とする鉄道車両のドア部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両の側構体に形成されたドア用開口部の上部に配置され、ドアをスライドさせてドア用開口部を開閉するドア開閉装置と、側構体のうちドア開閉装置が配置された範囲のドア上部とを含む鉄道車両のドア部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両のドア開閉装置に関しては、従来例として図５に示す下記特許文献１に記載されたものを挙げることができる。このドア開閉装置１００は、ガイドレール１１１が複数の取付金具１１２によってベースプレート２１５に固定されている。一方、ドア１３１の上方に固定されたモータ１１５には、その回転軸に駆動プーリ１１６が取り付けられ、他方のドア１３２の上方に従動プーリ１１７が取り付けられ、そうした両プーリ１１６，１１７にベルト１１８が巻き掛けられている。一対のドア１３１，１３２に固定されたドアブラケット１１９には、不図示のガイドローラが軸着され、断面が釣り針形状になったガイドレール１１１に引っ掛けられている。
【０００３】
環状に配置されたベルト１１８の下側及び上側には、ベルト連結部１２１，１２３がそれぞれ連結され、そのベルト連結部１２１，１２３には、ドアブラケット１１９に固定されたドア連結部１２２，１２４が連結されている。そこで、モータ１１５が回転駆動し、図の状態から反時計回りにベルト１１８が送られると、ガイドローラがガイドレール１１１を転がってドア１３１，１３２がスライドして開き、逆方向にモータ１１５が回転駆動することにより、ドア１３１，１３２が閉じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２４７２６４号公報
【特許文献２】特開２０００−１６８５４９号公報（図１０）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の鉄道車両のドア部構造は、前述したドア開閉装置１００を取り付けるスペースを確保するため、側構体の構体厚が薄くなっており、強度の低下を招かないように補強部材を設けなければならず、構造が複雑になってしまいコストがかかっていた。前記特許文献１に開示されたドア部構造は、図６に示した側構体２００のように、外板２１１に断面ハット形の骨部材２１２が接合され、その上にベースプレート２１５が接合され、更に継手部材２１６が重ねて接合されている。
【０００６】
骨部材２１２は、図５に示すドア１３１，１３２の上部（ドア開閉装置１００が配置された範囲）に形成されたものであり、その他の部分（例えば、ドア開口部の横）の骨部材２２０より、車内側に突出するチャンネル部の高さが低く形成されている。そのため、骨部材２１２は別部材として形成しなければならず、剛性が低下する分ベースプレート２１５が必要になる。
【０００７】
本発明は、かかる課題を解決すべく、構造を簡単にしつつ剛性を高めた鉄道車両のドア部構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る鉄道車両のドア部構造は、側構体に形成されたドア用開口部の上部に配置され、ドアをスライドさせて前記ドア用開口部を開閉するドア開閉装置と、前記側構体のうち前記ドア開閉装置が配置された範囲のドア上部とを含むものであって、前記ドア開閉装置は、前記ドアを吊り下げた状態でスライドさせるリニアガイドと、そのリニアガイドに支持されたドアをスライドさせる動力を出力するアクチュエータとを有するものであり、前記側構体は、前記ドア上部の構体厚が当該ドア上部下方の部分と一致するように形成されたものであること、前記リニアガイドが、断面が円形状のレールと、前記レールを囲んで前記レールに沿って摺動するスライダを備えること、を特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る鉄道車両のドア部構造は、前記側構体が、外板に骨部材を接合したものであって、縦骨として車体高さ方向に配置された前記骨部材が、前記ドア上部と前記ドア上部下方の部分とで同じ形状のものが使用されていることが好ましい。
また、本発明に係る鉄道車両のドア部構造は、前記側構体が、車体長手方向に押し出し成形された押出中空形材が、押し出し方向と直交する車体高さ方向に突き合わせて接合されたものであり、前記ドア上部と前記ドア上部下方の部分とで同じ形状のものが使用されていることが好ましい。
【００１０】
また、本発明に係る鉄道車両のドア部構造は、前記ドア開閉装置のアクチュエータがエアシリンダであることが好ましい。
また、本発明に係る鉄道車両のドア部構造は、前記ドアが、前記ドア用開口部を塞ぐ２枚のドアであって、前記ドア開閉装置は、一対のプーリに掛け渡されたベルトに一対のスライドバーが固定され、前記エアシリンダのピストンロッドが、一方の前記スライドバーと一方のドアに連結され、他方の前記スライドバーに他方のドアが連結されたものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
よって、本発明によれば、アクチュエータ及びリニアガイドによってドア開閉装置を構成し、側構体の構体厚が、ドア開閉装置の配置されたドア上部と、当該ドア上部下方の部分と一致するように形成されているため、側構体の部分毎に、例えば異なる高さの骨部材を形成することなく統一することができ、また、従来例のように補強部材を取り付けるなど複雑な構成にすることなく簡単な構造にし、構体の剛性を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】鉄道車両のドア部構造に係る第１実施形態を車内側から示した図であり、ドアが閉じた状態を示している。
【図２】鉄道車両のドア部構造に係る第１実施形態を車内側から示した図であり、ドアが開いた状態を示している。
【図３】鉄道車両を長手方向に見たドア部構造を示した図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】鉄道車両のドア部構造に係る第２実施形態を、鉄道車両を長手方向に見た図１のＡ−Ａ矢視位置相当の断面図である。
【図５】従来例のドア開閉装置を車内側から示した図である。
【図６】従来例のドア開閉装置を搭載した鉄道車両の側構体を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明に係る鉄道車両のドア部構造について、その実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１及び図２は、第１実施形態について鉄道車両のドア部構造を車内側から示した図であり、図１はドアが閉じた状態を示し、図２はドアが開いた状態を示している。また、図３は、鉄道車両を長手方向に見たドア部構造を示す図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【００１４】
鉄道車両には、側構体３０にドア用開口部５が形成され、一対のドアを車体長手方向にスライドさせるドア開閉装置１０が構成されている。本実施形態のドア開閉装置１０は、ドア１，２を開閉するためのアクチュエータとしてエアシリンダ１５が使用され、ドア１，２の開閉を案内するリニアガイド（レール１２、スライダ１３）が使用される。ドア用開口部に設けられた一対のドア１，２には、その頂部に吊り金具１１が２個ずつ固定されている。吊り金具１１は、断面がＬ字形の板材であって、図３に示すように折れ曲がった短辺側がドア１，２に固定され、上端部にはスライダ１３が連結されている。
【００１５】
リニアガイドは、図１に示すように、左右のドア１，２の各々にレール１２が側構体３０に固定され、図３に示すように、車内側に突き出したレール軌道部１２ａにスライダ１３が摺動可能に嵌り合っている。スライダ１３は、吊り金具１１毎に固定されており、ドア１，２は、その吊り金具１１を介してスライド可能に吊り下げられている。こうしたドア１，２を開閉させるため、エアシリンダ１５が設けられている。エアシリンダ１５は、ドア用開口部５上部に開閉方向に沿って配置され、ピストンロッド１５ａがドア１側に突き出し、先端部に連結金具１６によって吊り金具１１と連結されている。
【００１６】
ドア用開口部５の上部には、車体高さ方向（図面上下方向）に見てエアシリンダ１５と同じ高さに一対のプーリ２１，２２が取り付けられ、そこにベルト２３が巻き掛けられている。巻き掛けられたベルト２３には、その上側と下側とに、それぞれ断面コの字のスライドバー２５，２６の一端が固定されている。一方のスライドバー２５には、その他端にピストンロッド１５ａが連結金具１７によって連結され、他方のスライドバー２６には、その他端にドア２の吊り金具１１に対し連結金具１８によって連結されている。
【００１７】
ドア開閉装置１０は、エアシリンダ１５の伸縮による出力がドア１，２に伝達され、その開閉が行われる。図１に示す閉じた状態でエアシリンダ１５のピストンロッド１５ａが伸びると、連結金具１６及び吊り金具１１を介してドア１が図面左側に引っ張られる。また、ピストンロッド１５ａの伸びは、連結金具１７を介してスライドバー２５に伝達され、ベルト２３には図面上で反時計回りの回転が与えられ、反対方向のスライドバー２６が図面右側に押され、連結金具１８及び吊り金具１１を介してドア２が図面右側に引っ張られる。こうして図２に示すようにドア１，２が開かれる。
【００１８】
一方、ドア１，２が開いた状態からピストンロッド１５ａが縮むと、連結金具１６及び吊り金具１１を介してドア１が図面右側に引っ張られる。また、ピストンロッド１５ａの縮みは連結金具１７を介してスライドバー２５に伝達され、ベルト２３には図面上で時計回りの回転が与えられ、反対方向のスライドバー２６が図面左側に引き戻され、それにより連結金具１８及び吊り金具１１を介してドア２が図面左側に引っ張られる。よって、図１に示すようにドア１，２が閉じられる。こうしたドア１，２の開閉は、吊り金具１１に固定されたスライダ１３がレール１２を滑ってスムーズに行われる。
【００１９】
以上のような構成のドア開閉装置１０は、側構体３０の厚み方向（図１及び図２の左右方向）の寸法が小さい。すなわち、ドア１，２の開閉を案内するガイドレールとガイドローラの組み合わせで構成されていた従来のドア案内手段を、リニアガイド（レール１２、スライダ１３）に替えたことにより、設置スペースを小さくすることができた。また、アクチュエータとして使用したエアシリンダ１５がコンパクトなため、この点でも設置スペースを小さくすることができた。そのため、本実施形態のドア部構造は、側構体の構造を、ドア用開口部５の上部にあるドア開閉装置１０が配置された部分（以下、「ドア上部」とする）と、その他の部分（ドア用開口部５の横部分）とで骨部材を共通化することができるようになった。
【００２０】
側構体３０は、ステンレスからなる外板３１に断面ハット形状の骨部材が接合された構成である。特に、図１及び図２に示した箇所の構造は、外板３１に断面ハット形状の骨部材３２，３３，３４が接合されている。骨部材３２は、ドア１，２が開いた際に入る戸袋部の位置にあって、車体の上下方向に長尺な縦骨であり、骨部材３３は、ドア上部のうちドア用開口部５の上に配置された短尺の縦骨である。また、戸袋部には縦骨である骨部材３２同士に架け渡されるように横骨である骨部材３４が接合されている。
【００２１】
骨部材３２は、図３に示すように、車体の上下方向に渡って均一の高さで断面コの字のチャンネル部が形成されている。すなわち、側構体３０の厚さ方向の寸法が均一であり、ドア開閉装置１０が存在するドア上部においても構体厚を薄くすることなく、ドア上部下方の部分（戸袋部）と一致するよう構成されている。従って、側構体３０の縦方向のほぼ全長に渡って配置された骨部材３２は、上から下までチャンネル部が同じ高さの１本の部材として形成されている。また、ドア用開口部５の上部に配置された骨部材３３も同じ高さであり、そのため例えば骨部材３２と同じ部材から短い寸法で切り出して形成することができる。
【００２２】
骨部材３２，３３は、ドア１，２と同様に左右対称に配置され、一対のレール１２がそれぞれ骨部材３２，３３に対して左右対称に接合されている。ドア用開口部５の上部に位置する４本の骨部材３３には、支持プレート３６が接合され、その上にはスペーサ３７を介し、高さ調整がされ取付プレート３８が重ねて固定されている。取付プレート３８に対しては、エアシリンダ１５や一対のプーリ２１，２２が取り付けられている。そして、プーリ２１，２２には、前述したようにベルト２３が巻き掛けられ、スライドバー２５，２６が固定されている。
【００２３】
よって、本実施形態のドア部構造によれば、エアシリンダ１５及びリニアガイド（レール１２、スライダ１３）によってドア開閉装置１０を構成し、そのドア開閉装置１０が配置されるドア上部を他の部分と同様の構体厚にして側構体３０を構成したので、骨部材３２，３３に同一のものを使用することができるようになった。そのため、側構体の部分毎に骨部材を形成することなく統一することができ、また、従来例のように補強部材を取り付けるなど複雑な構成にすることなく簡単な構造にし、構体の剛性を保つことができるようになった。
【００２４】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る鉄道車両のドア部構造について、第２実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図４は、鉄道車両を長手方向に見たドア部構造の第２実施形態であって、図１のＡ−Ａ矢視位置相当の断面図である。ドア開閉装置１０の構成は第１実施形態と同様である。一方、側構体４０は、ダブルスキンパネル４１によって構成されている。ダブルスキンパネル４１は、車体長手方向に押し出し成形された押出中空形材であり、一車両分の長さで形成されるものである。具体的には、外板４１１と内板４１２が複数のリブ４１３によって連結されている。
【００２５】
こうした側構体４０に取り付けられたドア開閉装置１０は、内板４１２にレール１２及びスペーサ４３が接合されている。そして、スペーサ４３には取付プレート３８が固定され、エアシリンダ１５、プーリ２１，２２及びベルト２３、スライドバー２５，２６が組み付けられ、ドア１，２を吊り下げ支持したリニアガイド（レール１２、スライダ１３）と連結したドア開閉装置１０が構成されている。
【００２６】
よって、本実施形態のドア部構造によれば、エアシリンダ１５及びリニアガイド（レール１２、スライダ１３）によってドア開閉装置１０を構成し、そのドア開閉装置１０が配置されるドア上部の側構体４０をそのままにして構成することができる。すなわち、従来例のように、ドア上部の構体厚を薄肉にして補強部材を取り付けるなど、複雑な構成にすることなく簡単な構造にし、構体の剛性を保つことができるようになった。
【００２７】
以上、本発明に係る鉄道車両のドア部構造について一実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
前記実施形態では、ドア用開口部５に配置した２枚のドア１，２を開閉させるものを説明したが、１枚のドアによって開閉するものであってもよい。
また、前記実施形態では、アクチュエータとしてエアシリンダを使用したが、その他にもコンパクトに形成された電動シリンダや電動モータを使用するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１，２  ドア
１０  ドア開閉装置
１２  レール
１３  スライダ
１５  エアシリンダ
２１，２２  プーリ
２３  ベルト
２５，２６  スライドバー
３０  側構体
３１  外板
３２，３３，３４  骨部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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